Mavzu: Oziq-ovqat va ichimliklar ishlab chiqarish biotexnologiyasi

Mavzu: Oziq-ovqat va ichimliklar ishlab chiqarish biotexnologiyasi


Reja:
1. Biotexnologiyaning oziq-ovqat va ichimliklar ishlab chiqarishdagi asosiy vazifalar.
2. Biotexnologiya yordamida ozuqa maxsulotlarining keng miqdorda tayyorlash imkoniyatlari.
3. Oziqa maxsulotlarini ishlab chiqarishning biologik bosqichlari.
4. Mikroorganizmlardan ajralgan fermentlar yordamida tayyorlangan dastlabki maxsulotlar.
Funksional oziqalarni asosiy komponentlari bo‘lib, parhez tola, oligo- va polisaxaridlar, sut bijg‘ituvchi bakteriyalar, organik kislotalar, aminokislotalar, peptidlar, oqsillar, glyukoza, etil spirti, izoprenoidlar, vitaminlar, to‘yinmagan yog‘ kislotalari (ayniqsa antioksidantlik xususiyatiga ega bo‘lgan birikmalar) xizmat qiladilar. Funksional oziqadan foydalanish asosan ikki maqsadga xizmat qiladi: organizmga yetarli (kerakli) miqdorda metabolik zarur bo‘lgan oziqa komponentlari yetkazib berish va uni (organizmni) har xil kasalliklardan himoya qilish. Yangi oziqa mahsulotlarini tayyorlash uchun yuqumli bo‘lmagan, toksin saqlamagan tabiiy komponentlar ishlatilishini e’tiborga olgan holda, bunday mahsulotlarni keng miqyosda ishlab chiqarish uchun tegishli komponentlarni ko‘proq tayyorlash yoki to‘plash eng dolzarb masalaga aylanib qolishini hisobga olish zarur bo‘ladi. Biotexnologiyaning asosiy vazifasi esa ekologik toza funksional oziqani keng miqdorda ishlab chiqarishdan iboratdir. Biotexnologiya yordamida (fermentativ kataliz, mikroorganizmlarni o‘stirish, hayvon va o‘simlik hujayralarini ko‘paytirish va h.k.) oziqa mahsulotlarini keng miqdorda tayyorlash imkoniyati yaratiladi. Oziqa mahsulotlarini ishlab chiqarishning biologik bosqichlarini, qator o‘tadigan kimyoviy reaksiyalarni birin-ketinligiga taqqoslash mumkin. Katalizator (ferment) ishtirokida substratni o‘zgarishi tez amalga oshishini e’tiborga olsak, boshqa shunga o‘xshagan reaksiyalardan afzalroq o‘tishini kuzatish unchalik qiyinchilik tug‘dirmaydi. Ko‘p asrlar davomida olib borilgan kuzatishlar, mikroblar yordamida (ishtirokida) amalga oshiriladigan o‘zgarishlar, o‘zlarining tezligi va energiyaga bo‘lgan muxtojliklari bo‘yicha nafaqat kimyoviy reaksiyalardan, balki, boshqa biologik manbalarga nisbatan ham qator ustunliklarga ega ekanliklarini namoyish etganlar. Bizdan avval o‘tib ketgan avlod-ajdodlarimiz hali mikroorganizm degan tiriklik borligidan xabarsiz bo‘lgan davrlarda ham ular yordamida xilma-xil oziqa va ichimlik mahsulotlari tayyorlab iste’mol qilishganlar.Mikroorganizmlardan ajralgan fermentlar yordamida tayyorlangan dastlabki mahsulotlar pivo va pishloq (pishloq) bo‘lsa ajab emas. Hozirga kelib, fermentlar yoki mikroorganizmlarni o‘zlari asosida yaratilgan texnologiyalar zamonaviy oziq-ovqat sanoatida yetakchi o‘rinlarda turadilar. Bugungi kunda oziqa mahsulotlari ishlab-chiqarish sanoatning eng keng tarqalgan sohasi bo‘lib, haqiqatda mamlakatning byudjet aylanmasining 20-25% ini tashkil etadi. Oziq-ovqat sanoati birlamchi ishlab chiqarishdan tashqari keng tarqalgan tarmoqlarga ega bo‘lib, ular xilma-xil tipga ega bo‘lgan transport sohasi, tijorat idoralari, idishlar ishlab chiqaruvchi zavodlar, savdo-sotiq tarmoqlari, har-xil izlanish sohalari va boshqalarni o‘z ichiga oladi. Iqtisodiy rivojlangan mamlakatlarda muammolarni tezkorlik bilan xal qilish maqsadida oziq- ovqat mahsulotlari ishlab chiqaruvchi kompaniyalar birlashib, yirik multi-milliy kompaniyalarni tashkil etadilar. Yuqori sifatli mahsulotlar ishlab chiqarish ko‘p faktorlarga bog‘liq bo‘lib, ulardan eng muhimlari, urug‘ni sifati, hayvonlarni zoti, seleksiya qilib, tanlab olingan, ko‘p yillik o‘simliklarni sifat belgilari hisoblanadi.
Qishloq xo‘jaligi bilan iste’molchilar orasidagi bog‘liqlik odatda oziq-ovqat sanoati orqali amalga oshiriladi. Oziq-ovqat sanoatining asosiy vazifalaridan biri yuqori sifatli oziqa mahsulotlardan ko‘zga yoqimli, xushbo‘y hidli va ta’mli mahsulot yetishtirishdan iboratdir. Oziq-ovqat sanoati biotexnologiyasining eng muhim, asosiy vazifasi esa zamonaviy biologiya fanlari hamda biomuhandislik fani erishgan yutuqlarni oziqa mahsulotlarining an’anaviy qayta ishlash jarayonlari bilan birga bog‘lab, yangi, zamon talablariga javob beraoladigan, ekologik toza oziqa yetishtirishdan iboratdir. Bu maqsadga faqatgina oziqa mahsulotlarini ishlab chiqarish jarayonlarida biologiya va texnologiya fanlarining eng zamonaviy yutuqlarini joriy qilish orqali erishish mumkin xolos. Zamonaviy biotexnologiyani oziq-ovqat sanoatiga aralashishi uni infratuzulmalarini tubdan o‘zgartirib yubormaydi. Bunga asosiy sabab taraqqiyotni hozirgi bosqichida, iste’molchi nuqtai nazaridan oziqa mahsulotlari yetishtirishda ko‘proq oziqa mahsulotlarining sifati va kimyoviy tarkibining ilmiy asoslangan ko‘rinishiga nisbatan ularni an’anaviy ko‘rinishda bo‘lishi ma’qulroq ko‘rinadi. Mutaxassislarni baholashlaricha (shu jumladan patentlar ham), yangi oziqa mahsulotlari tayyorlash bilan bog‘liq bo‘lgan ilmiy izlanishlar tayyor mahsulotni tan narxini 2% dan oshmaydi. Ko‘pincha mahsulot katta miqdorda ishlab chiqariladi va iste’molchini qiziqishini e’tiborga olgan holda imkoniyat boricha pastroq baholanadi.Biotexnologiyaning zamonaviy usullari oziqa tarkibiga kiruvchi alohida komponentlarni katta hajmda va ko‘plab ishlab chiqarish imkoniyatini yaratadi.Kam miqdorda ishlab chiqariladigan, qimmatbaho mahsulotlar sirasiga, yuqori tozalikga ega bo‘lgan oqsil moddalar, shakar o‘rnini bosadigan moddalar kiradilar. Ishlab chiqariladigan mahsulotlarni ko‘p sonliligidan tashqari, ular muayyan sharoitdagi iste’molchini talablaridan kelib chiqqan holda har xil hajmda ishlab chiqariladi. Ular orasida minglab ishchilarni ish bilan ta’minlaydiganlaridan boshlab atigi 2-3 kishi bilan chegaralanadigan kichik sexlargacha bor. Bu korxonalar har xil texnologik jarayonlardan foydalanadilar. Masalan, mexanik operatsiyalar (maydalash, elash, kesish, ekstraksiya qilish, ezish, aralashtirish, filtrlash va h.k.), biologik jarayonlar, jumladan fermentativ reaksiyalar va mikrobiologik jarayonlar (aerob, anaerob); kimyoviy o‘zgarishlar (gidroliz, sintez va boshqalar); fizik ta’sir (cho‘kmaga ajralish, harorat ta’siri, bosim, quyosh nuri bilan ishlov berish). Yaqin kelajakda oziq-ovqat sanoati, o‘simliklarni hosildorligini oshishi, mikroorganizmlar va hayvonlarni masuldorligini ko‘payishi hisobidan yanada rivojlanib ketadi deb taxmin qilinmoqda. Bu maqsadga erishish uchun har xil usullardan, masalan, seleksiya, mutagenez, hujayra va gen muhandisligi usullaridan foydalaniladi. Oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarish texnologiyalariga gen muhandisligini kiritish hisobidan anchagina o‘zgarishlarga erishish kutilmoqda. Serhosil, har xil kasalliklarga chidamli bo‘lgan, tez rivojlanuvchi transgen mikroorganizmlar, o‘simliklar va hayvonlardan foydalanish bu tarmoqni rivojlanishiga yangi turtki bo‘lishi mumkin. Zamonaviy biotexnologiya oziq-ovqat sanoatini barcha tarmoqlari bilan, (shu jarayonda ishlatiladigan organizmlarni sifatini yaxshilashdan boshlab, oziqa mahsulotlarini sifatini tuzatishgacha) chambarchas bog‘liqdir. Biotexnologiyani achish-bijg‘ish jarayonlarida yanada faolroq ishtirok etishi kutilmoqda. Oziqa mahsulotlari (non, pishloq, qatiq, kefir, yogurt), ichimliklar (vino, pivo, konyak, viski, sake, vodka), sabzavotlarni tuzlanganlari (fermentativ yo‘l bilan olinganlari), - ko‘psonli biokimyoviy reaksiyalar oqibatida yengil hazm bo‘luvchi, sifatli, yoqimli mazali oziqa mahsulotlariga aylanib boradilar. Buni ustiga zamonaviy biotexnologiyani yangi imkoniyatlarini masalan, mikroorganizmlarni yirik (1000-3000m3) reaktorlarda o‘stirish, membranalar orqali filtrlash, separatsiya qilish (ajratish) hisobga olinganda oziq-ovqat mahsulotlarini yangi, sifatli, hamda ularni ko‘p miqdorda ishlab chiqarishda biotexnologiyani roli beqiyos ekanligi yanada yorqin namoyon bo‘ladi. Oziqa mahsulotlari ishlab chiqarish jarayonida namoyon bo‘ladigan o‘zgarishlar, o‘z o‘zidan, tabiiy biologik jarayon bo‘lib, ular shu mahsulotlar tarkibida bo‘lgan fermentlar yordamida amalga oshadilar. Ikkinchi tomondan esa texnologik jarayonlarni jadallashtirish va ularni sifatini yaxshilash maqsadida reaksiya muhitiga tashqaridan qo‘shimcha kerakli ferment preparatlari kiritiladi. Oziq-ovqat mahsulotlari ishlab chiqarish jarayonlarida ishlatiladigan fermentlar Jarayon Ferment Kraxmal gidrolizi α-amilaza, β-amilaza, glyukoamilaza Fruktoza-glyukoza sharbati ishlab chiqarish Pullulanazalar, ksilozoizomeraza, sellyulaza, ksilanaza. Sut mahsulotlarini qayta ishlash Renin, laktoza, lipaza. Pivo ishlab chiqarish α -amilaza, β - amilaza, poligalakturanaza, pektinliaza, ksilanaza. Nonvoychilik α - amilaza, proteaza, lipoksigenaza, fosfolipaza A, fosfolipaza D.